Продолжая ознакомление с отопительно варочной печью со щитком и с ее эффективностью, этим летом провел измерение температуры ее щитка, как обычно, с составлением температурной карты (распределением температур по поверхности). Но обо всем по порядку и вначале, кратко расскажу об устройстве щитка и почему была выбрана именно такая конвективная система.
На рисунке вы видите разрез полости отопительного щитка (кстати, несколько слов об эскизе: щиток построен со значительными отличиями и дополнениями, эскиз лишь отображает общую концепцию) - это так называемый щиток с рассечками.
Хочу сразу предостеречь «коллег» и «самостройщиков»: на изображении принципиальная схема, судить по ней «первым» о моём профессиональном уровне категорически не советую, «вторым» же, не советую использовать эту и другие схемы, как руководство к действию. Если вам нужна действующая схема или необходимо рассмотреть существующую, пожалуйста, обращайтесь.
Изначально, когда я проектировал печь, в качестве возможных систем дымовых каналов я рассматривал двух колпаковую, канальную и так называемую «немецкую» - с тремя горизонтальными полками, и соответственно с рассечками.
Несмотря на не очевидную эффективность последней системы, я остановился именно на ней по следующим соображениям: основная отопительная печь выполнена на базе конструктива камина отопительного финского КОСВ2 с измененной высотой, который известен своими хорошими тепловоспринимающими свойствами, а это означает, что температура дымовых газов (далее ДГ) поступающих в щиток может оказаться ниже необходимой для его прогрева, а температура ДГ поступающих в трубу, вообще критично низкой. При этом данная печь строилась, как и для дачного режима эксплуатации, так и для возможной эксплуатации в режиме постоянного проживания. Значит, с одной стороны, должна быть предусмотрена возможность быстрого прогрева помещения, с другой - необходимо избежать так называемой «холодной трубы», которая может привести к повышенному конденсатообразованию. То есть предстояло найти компромисс между эффективностью щитка, как одного из отопительных узлов печи и нормальной работой дымовой трубы, то есть необходимо было избежать слишком высокого КПД печи (высокого КПД конвективной системы, без дымовой трубы, подробнее об этой проблеме тут). Именно поэтому я отказался от колпаковой конструкции щитка из-за эффективности таких конструкции в усвоении тепловой энергии ДГ. Кстати, еще и поэтому печь состоит не только из основной, отопительной, но так же в своем составе имеет малую, варочную печь с отдельной топкой, которая позволит не только вскипятить чай и разогреть пищу во время отключений электричества, но и является дополнительным (страховочным) источником для нагрева щитка и устройством «быстрого» прогрева за счет выделяемого тепла от керамоплиты. Исключительно умозрительно, мне представляется, что щиток данной конструкции более стоек к перетопу, но для подтверждения или опровержения, необходимо провести соответствующие испытания, по сути «краш тест» печи – простите, но к этому, я пока не готов.
Итак, результаты замеров и предварительные выводы:
В левой части картинки отображены замеры после первой протопки только малой, варочной печью через один час тридцать минут после окончания – небольшие, красные угли, без языков пламени, как критерий окончания топки. Тепло уже распространилось по щитку, видны наиболее горячие места щитка. Как и следовало ожидать, наивысшие температуры в районе подвертки варочной печи. Характер прогрева – нижний, характер распределения тепла по поверхности щитка достаточно неравномерный – что закономерно, во-первых, потому что печь не выведена на режим и размеры щитка не соответствуют мощности маленькой печи, и при проектировании не ставилось задачи полноценно нагреть щиток только варочной печью. Средняя температура по всей поверхности составляет 30,5 С.
" Дополнение от 27 мая 2016 г. Заметил, что на некоторых форумах ссылаются на эту статью и называют желтые зоны на рисунке локальным перегревом от хайла. Ну во-первых, не совсем от хайла, а если хайлом считать некое заужение канала сразу после топливника (у него есть свое хайло, да!), то это совсем не хайло. Если вас крайне интересует правильный термин этого места внутри щитка, то это его подвертка и ничего более.
Во вторых, что считать перегревом. Я для наглядности окрасил самые горячие места в желтый цвет, но если вы посмотрите еще и на показания в градусах цельсия, то увидите, что максимальные температуры это 51 градус. Какой перегрев, вы о чем? Если же анализировать качественную картину, то что 41, что 51 градус для печи нормальная температура натопа (даже низковатая, я считаю) и далеко не каждый сумеет определить рукой эти температуры. Без пирометра, которым пользовался я. Мне например больно прикасаться к кирпичам температурой 60 градусов, ниже не критично, если не продолжительно. Вопрос еще раз - где перегрев? Дальше автор комментария рассуждает о необходимости футеровки в этом месте. Простите, буду груб — окститесь! Кирпич без футеровки прогревается до 60-ти градусов. Куда там еще (после опускных каналов, печи типа Вимана) футеровка?!
Ну и в дополнение, эксплуатация этой печи в течении последних пяти лет показала отсутствие и на щитке и на печи даже волосяных трещин. Это при достаточно «неприятном» для теплоемкой печи, «дачном» режиме эксплуатации. Кому нужны доказательства — могут быть представлены в индивидуальном порядке.
Вопрос эффективности такой конструкции щитка, да и щитка как элемента печи намеренно не затронут в данной статье и в скором будущем обязательно будет освещен в новом материале. Следите за обновлениями на сайте!
В правой части рисунка результаты протопки основной, теплоемкой отопительной печи через один час тридцать минут и через семь часов тридцать минут после первой топки варочной печи. Как видим, картина существенно меняется, растут температуры, увеличивается локальный участок наибольшего прогрева – напротив подвертки отопительного камина. При этом значительно улучшается равномерность распределения тепла по щитку, но тем не менее она далека от идеальной. Видно, как изменились направления движения, пути ДГ к трубе. Они, как и в первом случае, не являются кратчайшими, а определяются расположением «рассечек» в нагревательном щитке. Что интересно, характер распределения тепла по поверхности щитка, похож на характер распределения тепла в колпаковых щитках, при этом роль рассечек как дополнительных тепловоспринимающих и теплоаккумулирующих элементов не очевидна – на тепловой карте не выделяются участки установки рассечек, перепады температур между соседними кирпичами по всей плоскости достаточно равномерные. Средняя температура лицевой поверхности щитка, теперь составляет 34,2 С и по уровню близка к средней температуре боковой стенки отопительного камина – 33,8 С.
Подробное изучение характера прогрева боковой стенки отопительного камина, описано в предыдущей статье. Кстати, есть некоторая информация, которую я пока оставил за кадром, она связана с предварительными испытаниями, результаты которых тут не представлены. Единственное, скажу, что я несколько изменил конструкцию щитка, в целях улучшения распределения ДГ в нем. В будущем цикле статей, я возможно остановлюсь на этом подробнее.
Что касается предварительных выводов, то в целом печь оправдала свои ожидания, хорошо держит тепло и экономична.
